Кабель АПвБШвнг(А) 3х185: полный технический анализ и сфера применения

Кабель АПвБШвнг(А) 3х185 представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, бронепокровом из стальных оцинкованных лент и защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести. Данный тип кабеля является одним из ключевых элементов в системах распределения электроэнергии среднего напряжения. Его конструкция и характеристики строго регламентированы межгосударственным стандартом ГОСТ 31996-2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на номинальное напряжение 1, 3 и 6 кВ».

Расшифровка маркировки АПвБШвнг(А) 3х185

• А – токопроводящая жила из алюминия.
• Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (внутренняя).
• Б – бронепокров из двух стальных оцинкованных лент.
• Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката.
• нг(А) – исполнение пониженной горючести с категорией пожарной безопасности «А», что означает нераспространение горения при групповой прокладке и минимальное дымо- и газовыделение.
• 3х185 – три основные токопроводящие жилы сечением 185 мм² каждая.

Конструкция кабеля

Конструкция кабеля АПвБШвнг(А) 3х185 является многослойной, где каждый элемент выполняет строго определенную функцию.

1. Токопроводящая жила

Жила секторной или сегментной формы (для оптимизации заполнения пространства и уменьшения общего диаметра кабеля) изготавливается из алюминия марки не ниже АЕ (по ГОСТ 22483). Для сечения 185 мм² жила, как правило, многопроволочная, что обеспечивает необходимую гибкость. Класс жилы – 1 или 2.

2. Изоляция

Каждая жила изолируется слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Технология сшивки (химическая или радиационная) придает материалу повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным ПЭ. Номинальная толщина изоляции для кабелей на напряжение 6-10 кВ составляет 3,0 мм (для 10 кВ). Изоляция имеет ступенчатый переход «жила-изоляция» для выравнивания электрического поля.

3. Экран по жиле

Поверх изоляции каждой жилы накладывается экран в виде проводящего сшитого полиэтилена или проводящей ленты, поверх которой наложена медная проволока сечением не менее 25 мм². Это обеспечивает симметрию электрического поля вокруг жилы и отводит емкостные токи.

4. Поясная изоляция

Изолированные и экранированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков. Поверх скрутки накладывается поясная изоляция из электропроводящей ленты или бумаги, которая выравнивает поле между жилами и внешними элементами.

5. Общий экран

Поверх поясной изоляции накладывается общий экран в виде медной ленты или проволоки. Он служит для защиты от внешних электромагнитных помех и в качестве элемента системы заземления.

6. Разделительный слой

Под броней накладывается слой из крепированной бумаги, ПЭТ-ленты или аналогичного материала для защиты внутренних элементов от коррозии и механического повреждения стальными лентами.

7. Бронепокров

Состоит из двух стальных оцинкованных лент, наложенных спирально с перекрытием. Толщина лент нормирована стандартом. Броня обеспечивает механическую защиту от грызунов, случайных повреждений лопатой, растягивающих усилий.

8. Защитный шланг (наружная оболочка)

Внешний слой из ПВХ-пластиката пониженной горючести. Оболочка марки «нг(А)» обеспечивает нераспространение горения, обладает стойкостью к агрессивным средам, ультрафиолету и влаге. Цвет оболочки, как правило, черный.

Основные технические характеристики

Электрические параметры (для 10 кВ)

• Номинальное напряжение U₀/U (U_m): 6/10 (12) кВ или 8,7/10 (12) кВ.
• Максимально допустимая рабочая температура жилы: +90°C (длительно), +130°C (при КЗ, не более 4 сек).
• Сопротивление изоляции: не менее 100 МОм·км при +20°C.
• Испытательное переменное напряжение промышленной частоты: 30 кВ (для 8,7/10 кВ) в течение 10 мин.
• Допустимый ток нагрузки (I_доп): Зависит от условий прокладки. При прокладке в земле (траншее) составляет примерно 300-330 А.

Механические и климатические параметры

• Минимальный радиус изгиба: 15 наружных диаметров кабеля при монтаже.
• Диапазон рабочих температур: от -50°C до +50°C (монтаж без предварительного подогрева возможен до -15°C).
• Стойкость к относительной влажности воздуха: до 98% при +35°C.
• Срок службы: не менее 30 лет.

Таблица 1. Сравнительные данные по допустимым токам нагрузки (ориентировочно)

Условия: температура земли +25°C, глубина прокладки 0,7 м, удельное тепловое сопротивление грунта 1,0 К·м/Вт.

Условия прокладки	Допустимый длительный ток, Iдоп, А	Примечания
В земле (траншее), один кабель	320-330	С учетом термического сопротивления грунта
В воздухе (на открытом воздухе, в туннеле)	300-310	Температура воздуха +25°C
В кабельном канале (блоке), несколько кабелей	260-280	С учетом взаимного нагрева (прокладка в один ряд)

Области применения

Кабель АПвБШвнг(А) 3х185 предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение до 10 кВ частотой 50 Гц. Основные сферы применения:

• Магистральные линии в распределительных сетях 6-10 кВ: отходящие линии от подстанций к районным трансформаторным пунктам (ТП) и центрам питания.
• Питание мощных промышленных потребителей: заводские цеха, насосные и компрессорные станции, горнодобывающие предприятия.
• Прокладка в кабельных сооружениях: туннелях, коллекторах, эстакадах, где требуется высокая пожарная безопасность (категория «нг(А)»).
• Прокладка в земле (траншеях): в условиях, где существует риск механических повреждений (благодаря стальной броне).
• Объекты инфраструктуры: аэропорты, вокзалы, метрополитен, торговые центры.

Важное ограничение: Кабель не предназначен для прокладки в взрывоопасных зонах (взрывозащищенное исполнение имеет иную маркировку).

Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами

Преимущества кабеля АПвБШвнг(А) 3х185:

• Экономическая эффективность: Использование алюминия вместо меди снижает стоимость кабеля и всего проекта на 30-50% при сопоставимом сечении.
• Высокая стойкость к термическим нагрузкам: Изоляция из сшитого полиэтилена сохраняет свойства при температурах до +130°C в аварийном режиме.
• Надежная механическая защита: Броня из стальных лент защищает от большинства внешних механических воздействий.
• Пожарная безопасность: Исполнение «нг(А)» позволяет производить групповую прокладку без риска распространения пламени, что критически важно для общественных зданий и кабельных коллекторов.
• Коррозионная стойкость: Оцинкованная броня и ПВХ-шланг обеспечивают защиту от влаги и агрессивных сред.
• Отсутствие ограничений по разности уровней: В отличие от кабелей с бумажной пропиткой, не имеет ограничений по трассе прокладки.

Недостатки и ограничения:

• Больший диаметр и вес: По сравнению с медным кабелем аналогичного сечения и тока, алюминиевый имеет больший диаметр жилы, а наличие брони увеличивает общий диаметр и массу.
• Меньшая гибкость и стойкость к изгибам: Бронированный кабель имеет большой минимальный радиус изгиба, что усложняет монтаж на сложных трассах.
• Склонность алюминия к ползучести и окислению: Требует применения специальных смазок и правильных методов оконцевания/соединения для обеспечения надежного и долговечного контакта.
• Более высокая стоимость по сравнению с небронированными аналогами (например, АПвПу).

Особенности монтажа и эксплуатации

• Прокладка: Допускается прокладка в земле (траншее) с песчаной подушкой и защитой кирпичом или плитами, в кабельных сооружениях, по конструкциям. При подвеске на тросе требуется дополнительный расчет несущей способности.
• Соединение и оконцевание: Для соединения жил необходимо использовать специальные медноло-алюминиевые гильзы или сжимы, предотвращающие электрохимическую коррозию. Оконцевание производится кабельными наконечниками с опрессовкой или болтовым зажимом. Места соединения и ответвления изолируются термоусаживаемыми муфтами на соответствующее напряжение.
• Заземление: Бронепокров и экраны (как пофазные, так и общий) должны быть надежно заземлены с двух концов кабельной линии для обеспечения безопасности и нормальной работы релейной защиты.
• Испытания перед вводом в эксплуатацию: Обязательным является измерение сопротивления изоляции мегаомметром на 2500 В и проведение испытания повышенным напряжением переменного тока (30 кВ, 10 мин).

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Чем кабель АПвБШвнг(А) отличается от АВБШвнг?

Кабель АВБШвнг имеет изоляцию жил из поливинилхлоридного пластиката (ПВХ). Ключевые отличия АПвБШвнг(А): более высокая допустимая температура жилы (+90°C против +70°C), лучшие диэлектрические и механические свойства изоляции, большая стойкость к тепловым перегрузкам и коротким замыканиям. АПвБШвнг(А) предназначен для сетей 6-10 кВ, в то время как АВБШвнг обычно используется на напряжение до 1 кВ.

Почему в маркировке указано «нг(А)», а не просто «нг»?

Категория «нг(А)» является высшей по шкале пожарной безопасности кабелей согласно ГОСТ 31565-2012 (МЭК 60332-3-22). Кабель с индексом «нг(А)» не распространяет горение при групповой прокладке в вертикальном положении и имеет минимальные показатели по дымообразованию и токсичности продуктов горения. Индекс «нг» без уточнения категории считается устаревшим и не гарантирует прохождения испытаний по самым строгим критериям.

Какое сечение заземляющего проводника (PE) у данного кабеля?

В стандартном исполнении кабель АПвБШвнг(А) 3х185 имеет три основные жилы. Он не содержит отдельной жилы заземления (PE) или нулевой жилы (N). Для систем, требующих наличия таких жил, необходимо заказывать кабель с дополнительными жилами, например, АПвБШвнг(А) 3х185+1х95 или 3х185+1х95+1х95, где 1х95 – жила нулевая или заземляющая. В качестве заземляющего проводника также могут использоваться броня и экраны, но их сечение должно быть проверено расчетом на соответствие ПУЭ.

Можно ли использовать этот кабель для прокладки в воде?

Нет, кабель АПвБШвнг(А) не предназначен для длительной прокладки непосредственно в воде. Несмотря на наличие герметичной брони и ПВХ-оболочки, длительное воздействие воды под давлением может привести к проникновению влаги внутрь конструкции. Для прокладки в водной среде или в грунтах с высоким уровнем грунтовых вод следует применять кабели со специальной гидроизоляцией (например, с алюминиевой оболочкой – марки АПвБп).

Как правильно выбрать муфты для монтажа кабеля АПвБШвнг(А) 3х185?

Для монтажа необходимо использовать соединительные и концевые муфты, рассчитанные на:

• Номинальное напряжение 8,7/10 кВ или 12/20 кВ (с запасом).
• Сечение жил 185 мм² (алюминий).
• Тип изоляции кабеля – сшитый полиэтилен (XLPE).
• Наличие брони и экранов.

Наиболее распространены термоусаживаемые муфты. Обязательно использование комплектов, предназначенных именно для алюминиевых жил, в которых предусмотрены средства защиты от окисления (контактная паста).

Какой документ подтверждает качество кабеля?

Основным документом является Сертификат соответствия ГОСТ 31996-2012, выданный аккредитованной лабораторией. Он должен содержать ссылку на протоколы испытаний. Также производитель предоставляет паспорт качества на партию кабеля, где указаны фактические результаты измерений (сопротивление жил, изоляции, толщины слоев и т.д.). Для применения на объектах, где требуется пожарная безопасность, необходим Сертификат пожарной безопасности с указанием класса пожарной опасности «П1б.1.2.2.2» (для нг(А)).

Каковы альтернативы данному кабелю?

В зависимости от требований проекта, альтернативами могут быть:

• АПвПу(А) 3х185: Без брони, с упрочненной внешней оболочкой. Для прокладки в кабельных сооружениях, где нет риска механических повреждений.
• АСБл 3х185: С бумажной пропитанной изоляцией, свинцовой оболочкой и броней. Имеет ограничения по разности уровней, но проверен десятилетиями эксплуатации.
• ПвБШвнг(А) 3х185: Медный аналог. Имеет меньший внешний диаметр при том же сечении и более высокую токовую нагрузку (I_доп ~380-400 А), но значительно дороже.

Выбор альтернативы должен основываться на технико-экономическом расчете с учетом всех условий прокладки и эксплуатации.